Почему осьминоги меняют окраску кратко

Обновлено: 16.05.2024

Хроматофоры. Этот тип клеток представляет собой эластичную капсулу, внутри которой находится пигмент. Кроме того, к капсуле прикреплено несколько десятков мышечных волокон. Когда срабатывает мышца, она растягивает капсулу, вследствие чего она увеличивается в размере. Цвет тела животного зависит от цвета увеличившихся в размере хроматофор. Хамелеон тоже умеет менять цвет, и в этом процессе задействованы хроматофоры. Но у головоногих хроматофоры имеют нервные окончания, чего нет у хамелеонов. Благодаря этому удается с большей точностью контролировать поведение таких клеток.

Иридофоры. Такое название получили структуры, принцип действия которых похож на принцип действия дифракционной решетки. Глядя в микроскоп, можно видеть, что иридофоры похожи на стопки пластинок. Стоит отметить, что у насекомых и некоторых видов птиц (колибри, павлины) радужные цвета — следствие дифракции. В зависимости от точки, где находится наблюдатель, он видит разные цвета, которые получили название структурных. Как уже показано выше, такой цвет зависит от структуры элементов покрытия тела животного, а не от пигмента.

Лейкофоры. Еще одна группа клеток, которая схожа внешне с иридофорами. Но на этом схожесть и заканчивается. Дело в том, что лейкофоры не преломляют свет, а отражают его. Эти клетки тоже плоские, а их цвет зависит от окружающего света. Например, если на тело животного падает белый свет, то он и будет отражаться. Соответственно, в текущих условиях животное будет практически незаметным.

Фотофоры. А эти клетки не преломляют, отражают или поглощают свет. Они его излучают, причем генерируют свет фотофоры самостоятельно. В этом случае задействована биолюминесценция или хемилюминесценция. А в некоторых случаях речь идет и о биолюминесценции, источник которой — бактерии-симбионты. Биолюминесцировать могут не все головоногие. Те, кто умеет это делать, светятся, например, с нижней стороны — это делается для маскирования своей тени от хищников, находящихся ниже. Кроме того, биолюминесценция используется головоногими для привлечения внимания особей противоположного пола, для коммуникаций или заманивания добычи.

Практическое применение

Ученые долгое время изучают цветовую адаптацию головоногих на местности, надеясь создать аналогичную технологию. Скрываться на местности с такими способностями? Нет ничего проще.

Хотя есть и другое применение идее, подсказанной природной. Например, цветная электронная бумага работает примерно по тому же принципу, что и кожа головоногих моллюсков или же хамелеонов. Но здесь вместо мускулов для работы с пигментами используются электрические поля. Если подвести к пигментным молекулам цветной электронной бумаги электрический ток, то эти молекулы станут невидимыми, спрятавшись в специфические углубления. Если напряжение убрать, молекулы станут заметными. Есть и еще одна разновидность электронной бумаги, которая основана на фотонно-кристаллических чернилах. У такой бумаги специфическая структура, отражающая свет.

По мнению ряда специалистов, сейчас цветная электронная бумага уже превзошла свой природный аналог — кожу хамелеонов и головоногих моллюсков. Она может изменить цвет гораздо быстрее, чем живая молекула.

Менять цвет могут многие животные – одни на несколько секунд, а другие – на несколько месяцев. Головоногие (группа, включающая осьминогов и кальмаров) особенно большие мастера менять цвет быстро; они способны за секунду поменять его несколько раз. Механизм изменения цвета запускается состоянием возбуждения или страха – и возникает поразительная картина разных цветов, распространяющихся по телу. Менять цвет могут и некоторые виды рыб, некоторые амфибии и ящерицы, но у них это занимает больше времени, чем у головоногих. Изменения цвета происходят в особых пигментных клетках, которые называются хроматофоры. При изменении размера этих клеток пигмент распространяется по телу, изменяя окраску животного.

Такие животные меняют цвет по нескольким причинам. Те, которые способны изменить цвет быстро, делают это для того, чтобы вызвать растерянность или испугать хищников или чтобы слиться со своим окружением – это называется маскировка. Животные используют маскировку или для того, чтобы укрыться от нападения, или для того, чтобы их не заметила жертва. Изменение цвета может также использоваться для привлечения самца или самки.

Некоторые животные меняют окраску в зависимости от времени года. Некоторые млекопитающие и птицы, живущие в холодном климате, например, имеют зимой белый мех или оперение, чтобы сливаться с белым снегом и быть менее заметными для хищников. У некоторых певчих птиц появляются красивые перья яркой окраски в брачный период. После окончания брачного периода такие яркие перья заменяются оперением более спокойной окраски. Такое изменение окраски также происходит благодаря пигментным клеткам, которые находятся под мехом или перьями.

Эта маскировка помогает ему охотиться за добычей, она же его не видит. Также, он скрывается от опасных хищников

Осьминоги могут менять свой окрас, приспосабливаясь к цвету окружающей среды и маскируясь таким образом от хищников. Обычный цвет осьминога — коричневый, когда он злится, то становится красным, а когда напуган — белеет. Способность моллюска менять цвет в зависимости от окружения объясняется наличием в его коже клеток с различными пигментами, которые способны под влиянием импульсов из центральной нервной системы растягиваться или сжиматься в зависимости от восприятия органов чувств.

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре выяснили, что кожа осьминога помимо пигментных клеток содержит еще и опсины — светочувствительные рецепторы, которые обычно содержатся в сетчатке глаза. Подробнее ознакомиться с результатами работы исследователей можно в статье в The Journal of Experimental Biology.

В ходе экспериментов биологи освещали осьминога вида Octopus bimaculoides светом, цвет которого варьировался от синего до оранжевого. Моллюск менял окраску так, как будто бы адаптировался к цвету окружающего пространства. Быстрее всего осьминог реагировал на свет голубого цвета — биологи связывают это с большим количеством родопсина (основного зрительного пигмента из группы опсинов) в его коже. Кроме того, изменение окраски животного позволяет сделать вывод о том, что светочувствительные рецепторы кожи связаны с хроматофорами — пигментосодержащими клетками, отвечающими за цвет осьминога.

Несмотря на то что тело человека на протяжении его жизни и развития меняется, в действительности нам не свойственно естественным путем приобретать другой цвет кожи или цвет волос, то есть фактически мы не мимикрируем под окружающую среду, а если и делаем это, то только в вопросах поведения. Однако у животных это происходит немного иначе, и они в отличие от нас могут подстраиваться под среду еще и с помощью изменения цвета кожи или волос.

Смена шубки под зиму — явление более чем рядовое

Зачем животным вообще менять цвет

Один из самых известных опытов по мимикрии проводился с маленькими рыбками. Их запускали в два водоема, в одном из которых находились маленькие камешки, а во втором — большие. Как правило, через какое-то время, пока поколения менялись, окраска рыбок тоже становилась похожей на сами камни: так эволюция подстраивала их под окружение. Похожего рода метаморфозы происходят, когда зайцы меняют свою шубу под зиму. Пусть задействуются в этом немного другие механизмы, суть остается той же: с белой шкурой они менее заметны на снегу.

Хамелеоны — самые знаменитые творцы своего цвета

У хамелеонов ситуация такая же, но у них данные метаморфозы происходят значительно быстрее. То есть видна четкая логическая связь: изменениям должны предшествовать причины, например, защита от хищников. Однако в случае с осьминогами ученые наблюдают поразительное явление. Они меняют цвет, казалось бы, без необходимости.

Тайна осьминогов

Исследователи провели несколько дней наблюдений за четырьмя подопытными осьминогами. Затем они проанализировали 180 часов, когда данные животные спали. Традиционно в это время они приобретают бледные цвета, практически не двигаются, а их глаза остаются закрытыми. Однако в ходе эксперимента ученые обнаружили необычное поведение. Дело в том, что в активной фазе сна, которая длится обычно около 30-40 минут, эти животные вдруг начинали изменять цвет, на их коже появлялись бугорки, а их присоски сжимались.

По всей видимости, во сне у этого животного закодированы свои впечатления

Попытка выяснить, не просыпались ли они, прерывая свой сон, дала четкий ответ. Нет, животные все еще спали, не реагировали на внешние шумы. Фактически это подтверждает тот факт, что у осьминогов сон напоминает сон млекопитающих. Причем вполне возможно, что осьминоги способны видеть какие-то картины, пусть не равнозначные, но все же похожие на то, что видим мы. А это позволяет задуматься о куда большей разумности многих животных, которые делят эту планету вместе с нами.

Читайте также: